CN117795462A - 触摸显示装置 - Google Patents

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CN117795462A CN202180101350.5A CN202180101350A CN117795462A CN 117795462 A CN117795462 A CN 117795462A CN 202180101350 A CN202180101350 A CN 202180101350A CN 117795462 A CN117795462 A CN 117795462A
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金贤起
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Abstract

本公开提供一种触摸显示装置。该触摸显示装置包括：显示面板，包括显示表面；导光板，设置在显示面板的显示表面上，并且形成为通过其上表面发射入射到其一个侧表面的光；第一光源阵列，设置在导光板的一侧上，并且包括向导光板的一个侧表面发射红外线的多个红外光源；相机，设置在第一光源阵列的至少一侧上，并且形成为能够捕获通过导光板的上表面的整个区域发射的红外线的图像；以及处理器，被配置为通过使用由相机捕获的红外图像来识别靠近导光板的上表面的输入对象的坐标。

Description

触摸显示装置
技术领域
本公开涉及一种显示装置。更具体地，本公开涉及一种具有触摸功能的触摸显示装置。
背景技术
通常，触摸面板是配置具有显示器的电子设备与用户之间的接口的若干种方式之一。触摸面板是一种使用户能够通过用手或手写笔直接触摸显示器的屏幕来操作电子设备的输入设备。
触摸面板通过利用手指简单地触摸在显示器的屏幕上显示的按钮来实现电子设备的直观操作。因此，触摸面板广泛地应用于智能电话、平板计算机、各种医疗设备、自动柜员机(ATM)、关于旅游和主要机构的信息亭、交通信息亭、订餐亭等。
根据识别方法，触摸面板可以被分类为电阻式触摸面板、电容式触摸面板、超声波触摸面板、红外式触摸面板等。
根据现有技术的触摸面板可能存在的问题在于：仅可以通过直接触摸显示器的屏幕来操作电子设备。
提出以上信息作为背景信息仅用于辅助理解本公开。不确定也不断言以上任何内容是否可用作有关本公开的现有技术。
发明内容
技术问题
本公开的各个方面是为了至少处理上述问题和/或缺点，以及至少提供以下描述的优点。因此，本公开的一方面在于提供一种能够不仅通过与显示表面接触而且通过与显示表面邻近来操作电子设备的触摸显示装置。
问题的解决方案
根据本公开的一方面，提供了一种触摸显示装置。所述触摸显示装置包括：显示面板，包括显示表面；导光板，设置在所述显示面板的所述显示表面的上方，并且形成为通过所述导光板的上表面发射入射到所述导光板的一个侧表面的光；第一光源阵列，设置在所述导光板的一侧上，并且包括被配置为向所述导光板的一个侧表面发射红外线的多个红外光源；相机，设置在所述第一光源阵列的至少一侧上，并且被配置为拍摄通过所述导光板的所述上表面的整个区域发射的红外线；以及处理器，被配置为使用由所述相机捕获的红外线图像来识别与所述导光板的所述上表面邻近的输入对象的坐标。
所述触摸显示装置可以包括：第二光源阵列，设置在所述第一光源阵列之上，并且包括被配置为朝向所述导光板的所述上表面的上侧发射红外线的多个红外光源，其中，所述相机可以被配置为拍摄从所述第二光源阵列发射的红外线。
所述第二光源阵列的所述多个红外光源可以设置在与所述第一光源阵列的所述多个红外光源平行的直线上。
所述触摸显示装置可以包括印刷电路板，在所述印刷电路板上，所述第一光源阵列的所述多个红外光源和所述第二光源阵列的所述多个红外光源设置成两排。
所述处理器可以设置在所述印刷电路板上。
所述处理器可以被配置为在所述第一光源阵列导通并且所述第二光源阵列关断的状态下，从由所述相机捕获的所述导光板的上表面图像识别参考可触摸区域。所述处理器可以被配置为使得：当识别与所述导光板邻近的所述输入对象的坐标时，所述处理器在所述第一光源阵列和所述第二光源阵列导通的同时，通过从由所述相机捕获的所述导光板的邻近上表面图像中去除在所述导光板的所述上表面之外的区域来提取可触摸区域，并且通过将所述可触摸区域与所述参考可触摸区域进行比较来检测所述输入对象的坐标。
所述导光板可以形成为矩形平板形状，并且包括第一表面、第二表面和四个侧表面，所述第二表面面对所述第一表面并且其上设置有所述显示面板，其中，所述第一光源阵列可以设置为使得红外线入射在所述导光板的所述四个侧表面中的第一侧表面上，并且其中，所述导光板可以形成为使得入射在所述第一侧表面上的红外线通过所述第一表面发射。
所述第一光源阵列的所述多个红外光源可以沿所述导光板的所述第一侧表面设置成直线。
所述导光板的所述四个侧表面之中的与所述第一侧表面垂直的第二侧表面和第三侧表面可以形成为使得从所述第一光源阵列入射到所述导光板中的红外线不发射到所述导光板的外部。
所述相机可以包括广角镜头和图像传感器，以拍摄从所述第一光源阵列发射并通过所述导光板的所述上表面的整个区域发射的红外线。
所述广角镜头的视角可以大于90度。
所述相机可以包括：第一相机，设置在所述第一光源阵列的一侧上，并且被配置为拍摄所述导光板的所述上表面的整个区域；以及第二相机，设置在所述第一光源阵列的与所述第一相机相对的另一侧上，并且被配置为拍摄所述导光板的所述上表面的整个区域。
所述第一相机和所述第二相机中的每一个可以包括广角镜头和图像传感器，其中，所述广角镜头的视角大于90度。
所述处理器可以被配置为在所述第一光源阵列导通的状态下从由所述相机捕获的所述导光板的上表面图像识别参考可触摸区域。所述处理器可以被配置为使得：当识别与所述导光板邻近的所述输入对象的坐标时，所述处理器在所述第一光源阵列导通的同时，通过从由所述相机捕获的所述导光板的邻近上表面图像中去除在所述导光板的所述上表面之外的区域来提取可触摸区域，并且通过将所提取的可触摸区域与所述参考可触摸区域进行比较来识别所述输入对象的坐标。
所述多个红外光源可以包括多个红外发光二极管(LED)。
通过以下结合附图公开了本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变得清楚明白。
发明的有益效果
当输入对象与导光板的上表面接触时以及当输入对象与导光板的上表面邻近而不接触上表面时，具有如上所述的结构的根据实施例的触摸显示装置可以识别输入对象的坐标，并且然后控制显示表面。
另外，由于根据实施例的触摸显示装置将导光板的上表面识别为可触摸区域，因此可以防止由于从导光板之外的区域反射的红外线而导致错误地识别输入对象的坐标的错误。
附图说明
根据以下结合附图的描述，本公开的一些实施例的上述和其它方面、特征以及优点将更清楚，在附图中：
图1是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的平面图；
图2是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的截面图；
图3是根据本公开的实施例的触摸显示装置的功能框图；
图4是用于说明根据本公开的实施例的触摸显示装置的操作的图；
图5是用于说明根据本公开的实施例的触摸显示装置的操作的流程图；
图6是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的平面图；
图7是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的平面图；
图8是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的截面图；
图9是根据本公开的实施例的触摸显示装置的功能框图；
图10a是示出了根据本公开的实施例的从第一光源阵列发射的红外线的区域的图；
图10b是示出了根据本公开的实施例的从第一光源阵列发射的红外线的区域和从第二光源阵列发射的红外线的区域的图；
图11是示出了印刷电路板的图，在该印刷电路板上设置有根据本公开的实施例的触摸显示装置中使用的第一相机和第二相机；
图12是用于说明根据本公开的实施例的触摸显示装置的操作的图；
图13是用于说明根据本公开的实施例的触摸显示装置的操作的流程图；以及
图14是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的平面图。
应注意，在整个附图中，相似的附图标记用于描述相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
提供参考附图的以下描述以帮助全面理解由权利要求书及其等价物限定的本公开的各实施例。以下描述包括各种具体细节以帮助理解，但这些具体细节应被视为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到：在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文所描述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简洁起见，可以省略对公知功能和结构的描述。
以下描述和权利要求书中使用的术语和词语不限于字面含义，而是仅由发明人用来实现对本公开的清楚一致的理解。因此，对于本领域技术人员来说应当清楚明白的是，提供本公开的各种实施例的以下描述以仅用于说明的目的，而不是用于限制由所附权利要求书及其等同物限定的本公开的目的。
可以使用“第一”、“第二”等术语来描述不同组件，但这些组件不受这些术语的限制。这些术语仅可以用于将一个组件与其他组件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，并且类似地，第二组件也可以被称为第一组件。
除非另外定义，否则本公开的实施例中使用的术语可以被解释为本领域技术人员公知的。
此外，本公开中使用的术语“前端”、“后端”、“上侧”、“下侧”、“顶端”、“底端”等是参考附图来定义的。然而，每个组件的形状和位置不受这些术语的限制。
在下文中，将参考附图详细描述根据本公开的触摸显示装置的实施例。
图1是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的平面图。图2是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的截面图。图3是根据本公开的实施例的触摸显示装置的功能框图。
参考图1、图2和图3，根据实施例的触摸显示装置1可以包括显示面板10、导光板20、光源阵列30、相机51和52、以及处理器90。
显示面板10可以被配置为显示图像。显示面板10可以形成为基本上矩形的平板形状。显示面板10可以包括其上显示图像的显示表面11。
显示面板10可以以各种类型实现。例如，显示面板10可以包括各种类型的显示面板，例如液晶显示(LCD)面板、有机发光二极管(OLED)面板、量子点发光二极管(QLED)面板、微型发光二极管(LED)面板等。根据相关技术的显示面板可以用作显示面板10；因此，省略其详细描述。
参考图2，导光板20可以设置在显示面板10的上方。详细地，导光板20可以设置在显示面板10的显示表面11的上方。参考图1，导光板20可以位于显示面板10的前面。在以下描述中，将参考图2描述导光板20设置在显示面板10的上方。
导光板20可以形成为矩形平板形状，并且可以包括第一表面(即，上表面25)、面对第一表面(即，上表面25)的第二表面26以及四个侧表面。详细地，第一表面(即，上表面25)和第二表面26形成为矩形形状并且彼此平行地面对。第一表面(即，上表面25)可以形成导光板20的上表面，并且第二表面26可以形成导光板20的下表面。
导光板20的四个侧表面可以包括将第一表面(即，上表面25)和第二表面26连接的第一侧表面21、第二侧表面22、第三侧表面23和第四侧表面24。第二侧表面22和第三侧表面23垂直于第一侧表面21并且彼此平行。第四侧表面24平行于第一侧表面21并且垂直于第二侧表面22和第三侧表面23。
显示面板10设置在导光板20的下表面(即，第二表面26)中，即导光板20的第二表面26中。因此，导光板20的下表面(即，第二表面26)与显示面板10的显示表面11彼此面对。导光板20可以形成为大于显示面板10的显示表面11的尺寸。
导光板20可以形成为通过导光板20的上表面25发射入射在一个侧表面上的光。例如，导光板20可以形成为通过上表面25(即，第一表面)将通过第一侧表面21入射到导光板20中的光发射到外部。
与导光板20的第一侧表面21垂直的第二表面26和第三侧表面23可以形成为使得入射在第一侧表面21上的光不通过第二侧表面22和第三侧表面23发射到外部。例如，第二侧表面22的内表面和第三侧表面23的内表面可以形成为反射或阻挡光。备选地，导光板20的第二侧表面22和第三侧表面23可以形成为透射光，并且被配置为阻挡光的阻挡板或被配置为反射光的反射板可以设置在第二侧表面22和第三侧表面23中的每一个上。
另外，面对第一侧表面21并且与第一侧表面21平行的第四侧表面24可以形成为使得通过第一侧表面21入射到导光板20中的光不通过第四侧表面24发射到导光板20的外部。
当导光板20的第二侧表面22、第三侧表面23和第四侧表面24形成为使得光不通过其发射时，入射在第一侧表面21上的光不通过第二侧表面22、第三侧表面23和第四侧表面24发射，而是仅通过第一表面(即，上表面25)发射。相应地，相机51和52拍摄导光板20的上表面25，处理器90可以从由相机51和52捕获的导光板20的红外图像识别导光板20的上表面25的区域。因此，处理器90可以将导光板20的上表面25的整个区域识别为可触摸区域。
导光板20可以由光穿过的透明材料来形成。例如，导光板20可以由透明塑料、透明树脂等形成。因此，用户可以通过导光板20观看在显示面板10的显示表面11上显示的图像。
光源阵列30可以包括多个红外光源31，并且可以被配置为发射红外线。光源阵列30可以设置在导光板20的一侧上。例如，光源阵列30可以邻近于导光板20的第一侧表面21而设置。备选地，光源阵列30可以设置为接触导光板20的第一侧表面21。因此，从光源阵列30发射的红外线可以通过导光板20的第一侧表面21入射到导光板20中。
光源阵列30的多个红外光源31可以沿导光板20的一个侧表面布置成直线。光源阵列30可以包括其上设置有多个红外光源31的印刷电路板33。
印刷电路板33可以与导光板20的一个侧表面平行地设置。多个红外光源31可以在印刷电路板33的与导光板20的一个侧表面相面对的一个表面上设置成与导光板20的该一个侧表面平行的直线。
因此，从光源阵列30发射的红外线可以入射在导光板20的第一侧表面21上，然后可以通过导光板20的第一表面(即，上表面25)发射。当一些红外线从导光板20的下表面(即，第二表面26)泄漏时，所泄漏的红外线可以被显示面板10的显示表面11反射，输入到导光板20的下表面(即，第二表面26)中，并且通过导光板20的上表面25发射到外部。
构成光源阵列30的多个红外光源31可以由红外发光二极管(LED)形成。
相机51和52可以被配置为拍摄从导光板20发射的红外线。相机51和52可以设置为拍摄导光板20的整个上表面25。详细地，相机51和52可以被配置为拍摄通过导光板20的上表面25的整个区域发射的红外线。
为此，相机51和52中的每一个可以包括广角镜头和图像传感器。广角镜头具有能够捕获导光板20的整个上表面25的视角。例如，广角镜头的视角可以大于或等于90度。
图像传感器可以被配置为生成入射红外线的图像。例如，当光源阵列30发射红外线时，图像传感器可以通过捕获通过导光板20的上表面25的整个区域发射的红外线来生成上表面图像。
相机51和52可以设置在光源阵列30的一侧上。然而，相机51和52的位置不限于此。只要相机51和52可以拍摄导光板20的整个上表面25，它们就可以设置在任何位置处。
如图1所示，相机可以包括第一相机51和第二相机52。
第一相机51可以设置在光源阵列30的一侧上，并且可以设置为捕获导光板20的上表面25的整个区域。第一相机51可以包括广角镜头51a和图像传感器51b，以拍摄在从光源阵列30发射之后通过导光板20的上表面25的整个区域发射的红外线。
第二相机52可以设置在光源阵列30的与第一相机51相对的另一侧上，并且可以设置为捕获导光板20的上表面25的整个区域。第二相机52可以包括广角镜头52a和图像传感器52b，以拍摄在从光源阵列30发射之后通过导光板20的上表面25的整个区域发射的红外线。
如图1所示，第一相机51的广角镜头51a和第二相机52的广角镜头52a中的每个广角镜头的视角可以是90度或更大。
第一相机51和第二相机52可以在印刷电路板33上设置在光源阵列30的两侧上。
第一相机51可以生成导光板20的上表面图像，并且第二相机52也可以生成导光板20的上表面图像。当两个相机51和52被配置为以这种方式生成导光板20的上表面图像时，可以准确地计算与导光板20接触或邻近的输入对象70(参见图4)的坐标。
处理器90可以被配置为使用由相机51和52捕获的图像来识别与导光板20接触或邻近的输入对象70的坐标。处理器90可以向主处理器99发送输入对象70的所识别的坐标。由处理器90识别的输入对象70的坐标是指输入对象70的尖端在显示表面11上的位置的二维坐标。换言之，输入对象70的坐标是基于显示表面1 1的二维坐标。
输入对象70是指被形成为选择通过导光板20显示的图像的至少一个点的对象。例如，输入对象70可以包括用户手指、手写笔、笔、指向杆、指挥棒、天线、棒等。
处理器90可以被配置为控制光源阵列30的开/关。另外，处理器90可以导通光源阵列30，在输入对象70不与导光板20的上表面25邻近时控制相机51和52拍摄通过导光板20的上表面25发射的红外线以生成上表面图像，并且从相机51和52接收由相机51和52生成的上表面图像。
处理器90可以从自相机51和52接收的上表面图像识别并存储与导光板20的发射红外线的上表面25的整个区域相对应的区域的图像，作为参考可触摸区域。
另外，当在光源阵列30导通的同时输入对象70与导光板20邻近或接触时，处理器90可以控制相机51和52拍摄从导光板20的上表面25发射的红外线以及被输入对象70反射的红外线以生成邻近上表面图像，并且接收由相机51和52生成的邻近上表面图像。
输入对象70与导光板20邻近的情况是指输入对象70被定位为靠近导光板20的上表面25使得第一相机51和第二相机52可以捕获被输入对象70反射的红外线的情况。因此，输入对象70与导光板20邻近的情况可以包括输入对象70与导光板20的上表面25接触的情况以及输入对象70靠近导光板20的上表面25而不接触上表面25的情况。
处理器90可以被配置为使用由相机51和52捕获的上表面图像和邻近上表面图像来识别输入对象70的坐标。相关技术的图像处理技术可以用作其中处理器90通过使用图像识别输入对象70的坐标的图像处理技术，因此省略其详细描述。
处理器90可以向主处理器99发送使用上表面图像和邻近上表面图像所识别的输入对象70的坐标。
当相机包括第一相机51和第二相机52时，处理器90可以控制第一相机51和第二相机52并且接收由第一相机51和第二相机52中的每一个捕获的上表面图像和邻近上表面图像。
详细地，在输入对象70与导光板20邻近之前，处理器90导通光源阵列30，并且控制第一相机51和第二相机52拍摄导光板20的上表面25。然后，第一相机51可以通过捕获从导光板20的上表面25发射的红外线来生成第一上表面图像，并且第二相机52可以通过捕获从导光板20的上表面25发射的红外线来生成第二上表面图像。
第一相机51向处理器90发送所生成的第一上表面图像，并且第二相机52向处理器90发送所生成的第二上表面图像。
当在光源阵列30导通的同时输入对象70与导光板20的上表面25邻近或接触时，处理器90控制第一相机51和第二相机52拍摄导光板20的上表面25。然后，第一相机51可以通过捕获从导光板20的上表面25发射并被输入对象70反射的红外线来生成第一邻近上表面图像，并且第二相机52可以通过捕获从导光板20的上表面25发射并被输入对象70反射的红外线来生成第二邻近上表面图像。
第一相机51向处理器90发送所生成的第一邻近上表面图像，并且第二相机52向处理器90发送所生成的第二邻近上表面图像。
处理器90可以使用由第一相机51捕获的第一上表面图像和第一邻近上表面图像来识别输入对象70的坐标。另外，处理器90可以使用由第二相机52捕获的第二上表面图像和第二邻近上表面图像来识别输入对象70的坐标。处理器90可以将第一上表面图像和第二上表面图像以及第一邻近上表面图像和第二邻近上表面图像存储在存储器91中，以通过图像处理来计算输入对象70的坐标。
在这种情况下，由于处理器90使用由两个相机捕获的图像来识别一个输入对象70的坐标，因此与使用一个相机的情况相比，处理器90可以准确地识别输入对象70的坐标。
处理器90可以向主处理器99发送使用由第一相机51和第二相机52捕获的第一上表面图像和第二上表面图像以及第一邻近上表面图像和第二邻近上表面图像所识别的输入对象70的坐标。
处理器90可以包括例如处理电路(例如，电子电路板)、各种电子组件(例如，专用集成电路(ASIC)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM))和/或程序模块。
存储器91可以存储用于由处理器90进行处理或控制的程序、以及用于计算输入对象70的坐标的上表面图像和邻近上表面图像。例如，存储器91可以存储用于处理器90使用上表面图像和邻近上表面图像计算输入对象70的坐标的多个应用程序。
存储器91可以被处理器90访问，并且存储器91的数据读取/写入/修改/删除/更新可以由处理器90执行。存储器91可以实现为显示面板10中的存储介质、外部存储介质、包括USB存储器在内的可移动盘、通过网络的网络服务器等。
在该实施例中，处理器90和存储器91可以设置在其上设置有光源阵列30的印刷电路板33上。
主处理器99可以形成为控制显示面板10将图像输出到显示表面11。
另外，主处理器99可以被配置为根据从处理器90接收的输入对象70的坐标来控制显示面板10执行对应的事件。
在图3所示的实施例的情况下，主处理器99与处理器90分开地形成。然而，作为另一示例，处理器90可以与被配置为控制显示面板10的主处理器99一体地形成。
参考图1和图2，光源阵列30和导光板20可以由壳体60固定和支撑。壳体60可以形成为围绕导光板20的三个侧表面和设置在导光板20的一个侧表面处的光源阵列30。
光源阵列30的印刷电路板33可以设置在壳体60的内表面上。从导光板20的第二侧表面22、第三侧表面23和第四侧表面24发射的红外线可以被壳体60阻挡或反射。
第一相机51和第二相机52可以设置在印刷电路板33上或壳体60中，以拍摄导光板20的整个上表面25。
此外，壳体60可以形成为固定并支撑显示面板10。换言之，显示面板10、导光板20和光源阵列30可以设置在一个壳体60内部。
作为另一示例，显示面板10可以实现为容纳在单独形成的壳体中的显示装置。另一方面，导光板20、光源阵列30、第一相机51、第二相机52、处理器90和壳体可以形成触摸设备。在这种情况下，当触摸设备设置在显示装置的显示表面11的上方时，可以实现根据实施例的触摸显示装置1。
在下文中，将参考图4和图5描述根据实施例的触摸显示装置1的操作。
图4是用于说明根据本公开的实施例的触摸显示装置的操作的图。图5是用于说明根据本公开的实施例的触摸显示装置的操作的流程图。
当触摸显示装置1导通时，处理器90执行校准。详细地，当触摸显示装置1导通时，在操作S50处，处理器90导通光源阵列30，并且在操作S51处，控制第一相机51和第二相机52中的每一个拍摄导光板20的整个上表面25。换言之，处理器90控制第一相机51和第二相机52中的每一个捕获从导光板20的上表面25发射的红外线，从而生成第一上表面图像和第二上表面图像。
处理器90接收由第一相机51捕获的第一上表面图像和由第二相机52捕获的第二上表面图像。在操作S52处，处理器90从第一上表面图像和第二上表面图像识别与导光板20的上表面25相对应的区域，即发射红外线的区域，并且将该区域作为参考可触摸区域存储在存储器91中。
如图4所示，当在操作S53处，手指(即，输入对象70)邻近以向显示面板10进行输入时，从导光板20的上表面25发射的红外线被手指(即，输入对象70)反射。
此时，在操作S54处，处理器90控制第一相机51和第二相机52拍摄导光板20的整个上表面25。然后，生成包括从导光板20的上表面25发射的红外线和被手指(即，输入对象70)反射的红外线在内的邻近上表面图像。
详细地，第一相机51通过捕获从导光板20的上表面25发射的红外线和被手指(即，输入对象70)反射的红外线来生成第一邻近上表面图像，并且向处理器90发送第一邻近上表面图像。第二相机52通过捕获从导光板20的上表面25发射的红外线和被手指(即，输入对象70)反射的红外线来生成第二邻近上表面图像，并且向处理器90发送第二邻近上表面图像。
在操作S55处，处理器90从所发送的邻近上表面图像提取可触摸区域。接下来，在操作S56处，处理器90将所提取的可触摸区域与存储器91中存储的参考可触摸区域进行比较，以计算输入对象70的位置。
详细地，处理器90从所发送的第一邻近上表面图像提取与导光板20的上表面25相对应的区域的图像，作为第一可触摸区域。接下来，处理器90将第一可触摸区域与存储器91中存储的参考可触摸区域进行比较，以计算手指(即，输入对象70)的尖端所处于的第一坐标。
另外，处理器90从所发送的第二邻近上表面图像提取与导光板20的上表面25相对应的区域的图像，作为第二可触摸区域。接下来，处理器90将第二可触摸区域与存储器91中存储的参考可触摸区域进行比较，以计算手指(即，输入对象70)的尖端所处于的第二坐标。在这种情况下，由于手指(即，输入对象70)位于导光板20上方的任意点处，因此由处理器90计算的第一坐标和第二坐标相同。
根据实施例的触摸显示装置1可以在输入对象70的尖端不直接接触导光板20的上表面25并且与导光板20的上表面25间隔开预定距离的状态下识别输入对象70的尖端的坐标。这可以被称为空间触摸。在图4中，H1表示空间触摸高度，其是从导光板20的上表面25到能够进行空间触摸的输入对象70的尖端的距离。
如上所述，由于根据实施例的触摸显示装置1使用两个相机(即，第一相机51和第二相机52)来识别输入对象70的坐标，因此即使在两个相机51和52之一未识别输入对象70时，也可以识别出输入对象70的坐标。因此，与使用一个相机的情况相比，根据实施例的触摸显示装置1可以最小化未识别出输入对象70的坐标的错误。
上面已经描述了被配置为使用两个相机51和52计算输入对象70的坐标的触摸显示装置1；然而，根据实施例的触摸显示装置不限于此。如图6所示，根据实施例的触摸显示装置1′可以仅包括一个相机51。
图6是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的平面图。
参考图6，根据实施例的触摸显示装置1′可以包括显示面板10、导光板20、光源阵列30、相机51和处理器90。
除了设置一个相机51来拍摄导光板20的上表面25的整个区域之外，图6所示的触摸显示装置1′与根据上述实施例的触摸显示装置1相同。因此，省略其详细描述。
在图6所示的实施例的情况下，处理器90可以被配置为：使用单个相机51来拍摄上表面图像和邻近上表面图像，并且使用上表面图像和邻近上表面图像来计算输入对象70的坐标。
如图6所示的具有一个相机51的触摸显示装置1’可以比上述实施例中的具有两个相机51和52的触摸显示装置1更可能引起不能计算输入对象70的坐标的错误。
在下文中，将参考图7至图9详细描述根据另一实施例的触摸显示装置。
图7是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的平面图。图8是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的截面图。图9是根据本公开的实施例的触摸显示装置的功能框图。
参考图7至图9，根据实施例的触摸显示装置1可以包括显示面板10、导光板20、光源阵列30和40、相机51和52以及处理器90。
显示面板10可以被配置为显示图像。显示面板10可以形成为基本上矩形的平板形状。显示面板10可以包括其上显示图像的显示表面11。
显示面板10可以以各种类型实现。例如，显示面板10可以包括各种类型的显示面板，例如液晶显示(LCD)面板、有机发光二极管(OLED)面板、量子点发光二极管(QLED)面板、微型LED面板等。显示面板10可以使用根据相关技术的显示面板；因此，省略其详细描述。
参考图8，导光板20可以设置在显示面板10的上方。详细地，导光板20可以设置在显示面板10的显示表面11的上方。
导光板20可以形成为矩形平板形状，并且可以包括第一表面(即，上表面25)、面对第一表面(即，上表面25)的第二表面26以及四个侧表面。详细地，第一表面(即，上表面25)和第二表面26形成为矩形形状并且彼此平行地面对。第一表面(即，上表面25)可以形成导光板20的上表面，并且第二表面26可以形成导光板20的下表面。
四个侧表面可以包括将第一表面(即，上表面25)和第二表面26连接的第一侧表面21、第二侧表面22、第三侧表面23和第四侧表面24。第二侧表面22和第三侧表面23垂直于第一侧表面21并且彼此平行。第四侧表面24平行于第一侧表面21并且垂直于第二侧表面22和第三侧表面23。
显示面板10设置在导光板20的下表面(即，第二表面26)中，即导光板20的第二表面26中。导光板20的下表面(即，第二表面26)可以设置为面对显示面板10的显示表面11。导光板20可以形成为大于显示面板10的显示表面11的尺寸。
导光板20可以形成为通过上表面25发射入射在导光板20的一个侧表面上的光。例如，导光板20可以形成为通过上表面25(即，第一表面)将入射在导光板20的第一侧表面21上的红外线发射到外部。
与导光板20的第一侧表面21垂直的第二表面26和第三侧表面23可以形成为使得入射在第一侧表面21上的红外线不通过第二侧表面22和第三侧表面23发射到外部。例如，第二侧表面22的内表面和第三侧表面23的内表面可以形成为反射或阻挡红外线。
备选地，导光板20的第二侧表面22和第三侧表面23可以形成为透射红外线，并且被配置为阻挡红外线的阻挡板或被配置为反射红外线的反射板可以设置在第二侧表面22和第三侧表面23中的每一个上。阻挡板和反射板可以实现为稍后要描述的壳体60的内表面。
另外，面对第一侧表面21并且与第一侧表面21平行的第四侧表面24可以形成为使得入射在第一侧表面21上的红外线不通过第四侧表面24发射到外部。
当导光板20的第二侧表面22、第三侧表面23和第四侧表面24形成为使得红外线不通过其发射时，入射在第一侧表面21上的红外线不通过第二侧表面22、第三侧表面23和第四侧表面24发射，而是仅通过第一表面(即，上表面25)发射。
因此，当相机拍摄导光板20的上表面25时，处理器90可以从由相机捕获的导光板20的红外图像识别导光板20的上表面25的区域。换言之，处理器90可以从通过捕获导光板20的上表面25而获得的红外图像识别可触摸区域。即，处理器90可以将导光板20的从其发射红外线的上表面25的整个区域识别为可触摸区域。
导光板20可以由红外线穿过的透明材料形成。例如，导光板20可以由透明塑料、透明树脂等形成。因此，用户可以通过导光板20观看在显示面板10的显示表面11上显示的图像。
光源阵列可以形成为发射红外线。光源阵列可以设置在导光板20的一侧上。例如，导光板可以与导光板20的第一侧表面21邻近设置。
光源阵列可以包括第一光源阵列30和第二光源阵列40。
第一光源阵列30可以包括多个红外光源31，并且可以与导光板20的第一侧表面21邻近设置。备选地，第一光源阵列30可以设置为接触导光板20的第一侧表面21。因此，从第一光源阵列30发射的红外线可以通过导光板20的第一侧表面21入射到导光板20中。
第一光源阵列30的多个红外光源31可以沿导光板20的第一侧表面21布置成直线。第一光源阵列30的多个红外光源31可以设置在印刷电路板33上。印刷电路板33可以与导光板20的第一侧表面21平行地设置。多个红外光源31可以在印刷电路板33的与导光板20的第一侧表面21相面对的一个表面上设置成直线。
因此，从第一光源阵列30发射的红外线可以入射在导光板20的第一侧表面21上，然后可以通过导光板20的第一表面(即，上表面25)发射。当一些红外线从导光板20的下表面(即，第二表面26)泄漏时，所泄漏的红外线可以被显示面板10的显示表面11反射，入射在导光板20的下表面(即，第二表面26)上，并且通过导光板20的上表面25发射到外部。
第二光源阵列40可以包括多个红外光源41，并且可以设置在第一光源阵列30的上方。换言之，第二光源阵列40可以设置在导光板20的与第一光源阵列30邻近设置的第一侧表面21的上方。因此，第二光源阵列40位于导光板20的上表面25的上方。
因此，从第二光源阵列40发射的红外线可以不入射到导光板20中，而是可以朝向导光板20的上侧移动。换言之，从第二光源阵列40发射的红外线可以在与导光板20的上表面25平行的方向上在导光板20的上表面25上方移动。
第二光源阵列40的多个红外光源41可以与第一光源阵列30的多个红外光源31平行地布置成直线。第二光源阵列40的多个红外光源41可以设置在其上设置有第一光源阵列30的印刷电路板33上。
第二光源阵列40的多个红外光源41可以在印刷电路板33的其上设置有第一光源阵列30的一个表面上与第一光源阵列30的多个红外光源31平行地设置成直线。第二光源阵列40可以设置在印刷电路板33上，以与第一光源阵列30间隔开预定距离。
第二光源阵列40的多个红外光源41可以设置为使得从多个红外光源41发射的红外线覆盖导光板20的上表面25的整个区域。例如，如图10b所示，第二光源阵列40可以形成为使得从多个红外光源41发射的红外线的区域大于导光板20的上表面25的面积。
图10a是示出了根据本公开的实施例的从第一光源阵列发射的红外线的区域的图。图10b是示出了根据本公开的实施例的从第一光源阵列发射的红外线的区域和从第二光源阵列发射的红外线的区域的图。
参考图10a，从第一光源阵列30发射的红外线通过导光板20的第一侧表面21入射到导光板20中，并且通过导光板20的上表面25发射到外部。在这种情况下，由于导光板20的第二侧表面22、第三侧表面23和第四侧表面24形成为使得红外线不通过其发射，因此从第一光源阵列30发射的红外线的区域(TA)由导光板20的上表面25限定。该区域TA对应于可触摸区域。
第二光源阵列40的多个红外光源41可以形成为在平行于导光板20的方向上朝向导光板20的上侧发射红外线并且大于导光板20的上表面25的面积。
从红外光源41发射的红外线可以以预定角度进行传播，而不是平行光。换言之，从红外光源41发射的红外线可以具有基本上圆锥形状。因此，如图10b所示，从设置在第二光源阵列40的两端处的两个红外光源41中的每一个发射的红外线的区域的一部分A1可以超出导光板20。
因此，从第一光源阵列30发射的红外线可以入射在导光板20的第一侧表面21上，并且通过导光板20的第一表面(即，上表面25)发射。从第二光源阵列40发射的红外线可以在基本上平行于导光板20的方向上朝向导光板20的上表面25的上侧发射。
根据实施例的触摸显示装置1可以通过使用由第一光源阵列30和导光板20限定的红外线区域TA来限制从第二光源阵列40发射的红外线的区域A。换言之，如图10b所示，在从第二光源阵列40发射的红外线的区域A中排除超出导光板20的红外线区域A1，与从导光板20的上表面25发射的红外线的区域重叠的部分可以被识别为可触摸区域TA。
构成第一光源阵列30和第二光源阵列40的多个红外光源31和41可以由红外发光二极管(LED)形成。
相机51和52可以被配置为拍摄从导光板20和第二光源阵列40发射的红外线。相机51和52可以设置为拍摄导光板20的整个上表面25。详细地，相机51和52可以被配置为捕获通过导光板20的上表面25的整个区域发射的红外线以及从第二光源阵列40朝向导光板20的上侧发射的红外线。
为此，相机51和52中的每一个可以包括广角镜头和图像传感器。广角镜头具有能够捕获导光板20的整个上表面25的视角。例如，广角镜头的视角可以大于或等于90度。
图像传感器可以被配置为生成入射红外线的图像。例如，当第一光源阵列30和第二光源阵列40发射红外线时，图像传感器可以捕获通过导光板20的上表面25的整个区域发射的红外线以生成上表面图像。
相机51和52可以设置在第二光源阵列40的一侧上。然而，相机51和52的位置不限于此。只要相机51和52可以拍摄导光板20的整个上表面25，它们就可以设置在任何位置处。
如图7所示，相机可以包括第一相机51和第二相机52。
第一相机51可以设置在第二光源阵列40的一侧上，并且可以设置为拍摄导光板20的上表面25的整个区域。第一相机51可以包括广角镜头51a和图像传感器51b，以拍摄从第一光源阵列30发射并通过导光板20的上表面25的整个区域向上发射的红外线以及从第二光源阵列40朝向导光板20的上表面25的上侧发射的红外线。
第二相机52可以设置在第二光源阵列40的与第一相机51相对的另一侧上，并且可以设置为拍摄导光板20的上表面25的整个区域。第二相机52可以包括广角镜头52a和图像传感器52b，以拍摄从第一光源阵列30发射并通过导光板20的上表面25的整个区域向上发射的红外线以及从第二光源阵列40朝向导光板20的上表面25的上侧发射的红外线。
如图7所示，第一相机51的广角镜头51a和第二相机52的广角镜头52a中的每个广角镜头的视角可以是90度或更大。
第一相机51和第二相机52可以在印刷电路板33上设置在第二光源阵列40的两侧，如图11所示。
图11是示出了印刷电路板的图，在该印刷电路板上设置有根据本公开的实施例的触摸显示装置中使用的第一相机和第二相机。
参考图11，第一光源阵列30的多个红外光源31和第二光源阵列40的多个红外光源41在印刷电路板33上平行地设置成两排。
另外，第一相机51在印刷电路板33上设置在第二光源阵列40的左侧，并且第二相机52在印刷电路板33上设置在第二光源阵列40的右侧。在这种情况下，第一相机51和第二相机52分别在印刷电路板33上设置为拍摄导光板20的上表面25的整个区域。
第一相机51和第二相机52可以分别捕获导光板20的上表面25以生成图像。以这种方式，当两个相机51和52被配置为分别生成导光板20的上表面25的图像时，可以准确地计算与导光板20接触或邻近的输入对象70的坐标。
处理器90可以被配置为使用由第一相机51和第二相机52捕获的图像来识别与导光板20接触或邻近的输入对象70的坐标。处理器90可以向主处理器99发送输入对象70的所识别的坐标。由处理器90识别的输入对象70的坐标是指输入对象70的尖端在显示表面11上所处于的二维坐标。换言之，输入对象70的坐标是基于显示表面11的二维坐标。
处理器90可以被配置为控制第一光源阵列30和第二光源阵列40中的每一个的开/关。另外，处理器90可以导通第一光源阵列30和第二光源阵列40，当输入对象70不与导光板20的上表面25邻近时控制相机51和52拍摄通过导光板20的上表面25发射的红外线以生成上表面图像，并且从相机51和52接收由相机51和52生成的上表面图像。
处理器90可以从自第一相机51和第二相机52接收的上表面图像识别并存储与导光板20的发射红外线的上表面25的整个区域相对应的区域的图像，作为参考可触摸区域。
另外，当在第一光源阵列30和第二光源阵列40导通的同时输入对象70与导光板20邻近或接触时，处理器90可以控制第一相机51和第二相机51拍摄从导光板20的上表面25发射的红外线以及被输入对象70反射的红外线以生成邻近上表面图像，并且接收由第一相机51和第二相机51生成的邻近上表面图像。
输入对象70与导光板20邻近的情况是指输入对象70被定位为靠近导光板20的上表面25以使得第一相机51和第二相机52可以拍摄从第一光源阵列30和第二光源阵列40发射并被输入对象70反射的红外线的情况。因此，输入对象70与导光板20邻近的情况可以包括输入对象70与导光板20的上表面25接触的情况以及输入对象70靠近导光板20的上表面25而不接触上表面25的情况。
处理器90可以被配置为使用由第一相机51和第二相机52捕获的上表面图像和邻近上表面图像来识别输入对象70的坐标。相关技术的图像处理技术可以用作其中处理器90通过使用图像来识别输入对象70的坐标的图像处理技术，因此省略其详细描述。
处理器90可以向主处理器99发送使用上表面图像和邻近上表面图像所识别的输入对象70的坐标。
详细地，在输入对象70与导光板20邻近之前，处理器90导通第一光源阵列30，并且控制第一相机51和第二相机52拍摄导光板20的上表面25。然后，第一相机51可以通过捕获从导光板20的上表面25发射的红外线来生成第一上表面图像，并且第二相机52可以通过捕获从导光板20的上表面25发射的红外线来生成第二上表面图像。
第一相机51向处理器90发送所生成的第一上表面图像，并且第二相机52向处理器90发送所生成的第二上表面图像。
然后，处理器90从所接收到的第一上表面图像和所接收到的第二上表面图像中提取检测到红外线的区域(即，与导光板20的上表面25相对应的区域)的图像，将这些图像识别为可触摸区域，并且将这些图像作为参考可触摸区域存储在存储器91中。
此后，处理器90导通第二光源阵列40。
当在第一光源阵列30和第二光源阵列40导通的同时输入对象70与导光板20的上表面25邻近或接触时，处理器90控制第一相机51和第二相机52拍摄导光板20的上表面25。
然后，第一相机51可以通过捕获从导光板20的上表面25发射的红外线以及被输入对象70反射的红外线来生成第一邻近上表面图像，并且第二相机52可以通过捕获从导光板20的上表面25发射的红外线以及被输入对象70反射的红外线来生成第二邻近上表面图像。
在这种情况下，第一邻近上表面图像和第二邻近上表面图像是由第一相机51和第二相机52分别捕获其中从第一光源阵列30发射并通过导光板20的上表面25发射的红外线以及从第二光源阵列40发射的红外线被输入对象70反射的状态而获得的图像。
第一相机51向处理器90发送所生成的第一邻近上表面图像，并且第二相机52向处理器90发送所生成的第二邻近上表面图像。
处理器90可以使用参考可触摸区域和由第一相机51捕获的第一邻近上表面图像来识别输入对象70的坐标。另外，处理器90可以使用参考可触摸区域和由第二相机52捕获的第二邻近上表面图像来识别输入对象70的坐标。
当处理器90识别输入对象70的坐标时，处理器90通过从由第一相机51拍摄的第一邻近上表面图像中去除超出导光板20的区域A1(即，在可触摸区域TA之外的部分)来提取与导光板20的上表面25相对应的可触摸区域TA。此后，处理器90可以通过将从第一邻近上表面图像提取的可触摸区域与存储器91中存储的参考可触摸区域进行比较来检测输入对象70的坐标。
另外，处理器90通过从由第二相机52拍摄的第二邻近上表面图像中去除超出导光板20的区域A1(即，在可触摸区域TA之外的部分)来提取与导光板20的上表面25相对应的可触摸区域TA。此后，处理器90可以通过将从第二邻近上表面图像提取的可触摸区域与存储器91中存储的参考可触摸区域进行比较来检测输入对象70的坐标。
处理器90可以将第一上表面图像和第二上表面图像以及第一邻近上表面图像和第二邻近上表面图像存储在存储器91中，以通过图像处理来计算输入对象70的坐标。
由于处理器90使用由两个相机51和52捕获的图像来识别一个输入对象70的坐标，因此与使用一个相机的情况相比，处理器90可以准确地识别输入对象70的坐标。
另外，由于处理器90使用与导光板20的上表面25相对应的可触摸区域TA来识别输入对象70的坐标，因此可以防止其中由于从导光板20的外部反射的红外线而导致处理器90错误地识别输入对象70的坐标的错误。
处理器90可以向主处理器99发送使用由第一相机51和第二相机52捕获的第一上表面图像和第二上表面图像以及第一邻近上表面图像和第二邻近上表面图像所识别的输入对象70的坐标。
处理器90可以包括例如处理电路(例如，电子电路板)、各种电子组件(例如，专用集成电路(ASIC)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等)和/或程序模块。
存储器91可以存储用于由处理器90进行处理或控制的程序、以及用于计算输入对象70的坐标的上表面图像和邻近上表面图像。例如，存储器91可以存储用于处理器90使用第一上表面图像和第二上表面图像以及第一邻近上表面图像和第二邻近上表面图像来计算输入对象70的坐标的多个应用程序。
存储器91可以被处理器90访问，并且存储器91的数据读取/写入/修改/删除/更新可以由处理器90执行。存储器91可以实现为显示面板10中的存储介质、外部存储介质、包括USB存储器在内的可移动盘、通过网络的网络服务器等。
在该实施例中，处理器90和存储器91可以设置在其上设置有第一光源阵列30和第二光源阵列40的印刷电路板33上。
主处理器99可以被配置为控制显示面板10将图像输出到显示表面11。
另外，主处理器99可以被配置为根据从处理器90接收的输入对象70的坐标来控制显示面板10执行对应的事件。
在图9所示的实施例的情况下，主处理器99与处理器90分开地形成。然而，作为另一示例，处理器90可以与被配置为控制显示面板10的主处理器99一体地形成。
参考图7和图8，其上设置有第一光源阵列30和第二光源阵列40的印刷电路板33以及导光板20可以由壳体60固定和支撑。壳体60可以形成为围绕导光板20的三个侧表面和设置在导光板20的一个侧表面处的印刷电路板33。
印刷电路板33可以设置在壳体60的内表面上。从导光板20的第二侧表面22、第三侧表面23和第四侧表面24发射的红外线可以被壳体60阻挡或反射。
第一相机51和第二相机52可以设置在印刷电路板33或壳体60上，以捕获从导光板20的整个上表面25和第二光源阵列40发射的红外线。
此外，壳体60可以形成为固定并支撑显示面板10。换言之，显示面板10、导光板20和印刷电路板33可以设置在一个壳体60内部。
在下文中，将参考图12和图13描述根据实施例的触摸显示装置1的操作。
图12是用于说明根据本公开的实施例的触摸显示装置的操作的图。图13是用于说明根据本公开的实施例的触摸显示装置的操作的流程图。
当触摸显示装置1导通时，处理器90执行校准。详细地，当触摸显示装置1导通时，在操作S130处，处理器90导通第一光源阵列30，并且在操作S131处，控制第一相机51和第二相机52分别拍摄导光板20的整个上表面25。换言之，处理器90控制第一相机51和第二相机52中的每一个捕获从导光板20的上表面25发射的红外线，从而生成第一上表面图像和第二上表面图像。
处理器90接收由第一相机51捕获的第一上表面图像和由第二相机52捕获的第二上表面图像。处理器90从第一上表面图像和第二上表面图像中的每一个提取与导光板20的上表面25相对应的区域(即，从其发射红外线的区域)的图像，并且将该区域识别为可触摸区域TA(参见图10a)。在操作S132处，处理器90将该可触摸区域的图像作为参考可触摸区域存储在存储器91中。
接下来，在操作S133处，处理器90导通第二光源阵列40。然后，从第二光源阵列40发射的红外线朝向导光板20的上表面25的上侧移动。
如图12中所示，当在操作S134处，手指(即，输入对象70)邻近以向显示面板10进行输入时，从第一光源阵列30和第二光源阵列40发射的红外线被手指(即，输入对象70)反射。换言之，从第一光源阵列30发射并然后通过导光板20的上表面25发射的红外线以及从第二光源阵列40朝向导光板20的上表面25的上侧发射的红外线被手指(即，输入对象70)反射。
此时，在操作S135处，处理器90控制第一相机51和第二相机52拍摄导光板20的整个上表面25。然后，生成包括从导光板20的上表面25发射的红外线和被手指(即，输入对象70)反射的红外线在内的邻近上表面图像。详细地，第一相机51通过捕获从导光板20的上表面25发射的红外线和被手指(即，输入对象70)反射的红外线来生成第一邻近上表面图像，并且向处理器90发送第一邻近上表面图像。第二相机52通过捕获从导光板20的上表面25发射的红外线和被手指70反射的红外线来生成第二邻近上表面图像，并且向处理器90发送第二邻近上表面图像。
在操作S136处，处理器90从所发送的邻近上表面图像提取可触摸区域。接下来，在操作S137处，处理器90将所提取的可触摸区域与存储器91中存储的参考可触摸区域进行比较，以计算输入对象70的位置。
详细地，处理器90从所发送的第一邻近上表面图像中去除在导光板20的上表面25之外的区域，并且提取与导光板20的上表面25相对应的区域的图像作为第一可触摸区域。接下来，处理器90将第一可触摸区域与存储器91中存储的参考可触摸区域进行比较，以计算手指70的尖端所处于的第一坐标。
另外，处理器90从所发送的第二邻近上表面图像中去除在导光板20的上表面25之外的区域，并且提取与导光板20的上表面25相对应的区域的图像作为第二可触摸区域。接下来，处理器90将第二可触摸区域与存储器91中存储的参考可触摸区域进行比较，以计算手指70的尖端所处于的第二坐标。在这种情况下，由于手指70位于导光板20上方的任意点处，因此由处理器90计算的第一坐标和第二坐标相同。
如上所述，在根据实施例的触摸显示装置1中，从第一光源阵列30和第二光源阵列40发射红外线，并且由第一相机51和第二相机52捕获被输入对象70反射的红外线，从而识别输入对象70的坐标。因此，与使用单个光源阵列相比，可以更好地识别输入对象70的坐标。
详细地，由于根据实施例的触摸显示装置1使用被布置成两个平行排的第一光源阵列30和第二光源阵列40发射红外线，因此被输入对象70反射的红外线的量大于如在上述实施例中使用被布置成一排的光源阵列30的触摸显示装置1的被输入对象70反射的红外线的量。因此，容易地识别输入对象70的坐标，并且可以提高坐标识别的精度。
另外，由于根据实施例的触摸显示装置1包括设置在导光板20上方的第二光源阵列40，因此可以在与导光板20的上表面25间隔开而不直接接触导光板20的上表面25的同时识别输入对象70的尖端的坐标的空间触摸的高度H2高于如在上述实施例中包括被布置成一排的光源阵列30的触摸显示装置1的空间触摸的高度H1。
另外，由于根据实施例的触摸显示装置1使用两个相机51和52，因此当两个相机51和52之一未识别输入对象70时，也可以识别出输入对象70的坐标。因此，与使用一个相机的情况相比，可以最小化其中触摸显示装置1未识别出输入对象70的坐标的错误。
上面已经描述了被配置为使用两个相机51和52计算输入对象70的坐标的触摸显示装置1；然而，根据实施例的触摸显示装置不限于此。如图14所示，根据实施例的触摸显示装置可以仅包括一个相机。
图14是示出了根据本公开的实施例的触摸显示装置的图。
参考图14，根据实施例的触摸显示装置1′可以包括显示面板10、导光板20、第一光源阵列30和第二光源阵列40、相机51和处理器90。
除了在第二光源阵列40的一侧上设置一个相机51来拍摄导光板20的上表面25的整个区域之外，图14所示的触摸显示装置1′与根据上述实施例的触摸显示装置1相同。因此，省略其详细描述。
在图14所示的实施例的情况下，处理器90可以被配置为：使用单个相机51拍摄上表面图像和邻近上表面图像，并且使用上表面图像和邻近上表面图像计算输入对象70的坐标。
如图14所示的具有一个相机51的触摸显示装置1’可以比如上述实施例中的具有两个相机51和52的触摸显示装置1更可能引起不能计算输入对象70的坐标的错误。
当输入对象与导光板的上表面接触时以及当输入对象与导光板的上表面邻近而不接触上表面时，具有如上所述的结构的根据实施例的触摸显示装置可以识别输入对象的坐标，并且然后控制显示表面。
另外，由于根据实施例的触摸显示装置将导光板的上表面识别为可触摸区域，因此可以防止由于从导光板之外的区域反射的红外线而导致错误地识别输入对象的坐标的错误。
尽管已经参考本公开的各种实施例示出并描述了本公开，然而本领域技术人员将理解，可以在不脱离由所附权利要求书及其等同物限定的本公开的精神和范围的前提下，进行形式和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种触摸显示装置，包括：
显示面板，包括显示表面；
导光板，设置在所述显示面板的所述显示表面的上方，并且形成为通过所述导光板的上表面发射入射到所述导光板的一个侧表面中的光；
第一光源阵列，设置在所述导光板的一侧上，并且包括被配置为向所述导光板的所述一个侧表面发射红外线的多个红外光源；
相机，设置在所述第一光源阵列的至少一侧上，并且被配置为拍摄通过所述导光板的所述上表面的整个区域发射的红外线；以及
至少一个处理器，被配置为使用由所述相机捕获的红外线图像来识别与所述导光板的所述上表面邻近的输入对象的坐标。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，还包括：
第二光源阵列，设置在所述第一光源阵列之上，并且包括被配置为朝向所述导光板的所述上表面的上侧发射红外线的多个红外光源，
其中，所述相机被配置为拍摄从所述第二光源阵列发射的红外线。
3.根据权利要求2所述的触摸显示装置，其中，所述第二光源阵列的所述多个红外光源设置在与所述第一光源阵列的所述多个红外光源平行的直线上。
4.根据权利要求3所述的触摸显示装置，还包括：
印刷电路板，其中在所述印刷电路板上，所述第一光源阵列的所述多个红外光源和所述第二光源阵列的所述多个红外光源设置成两排。
5.根据权利要求4所述的触摸显示装置，其中，所述至少一个处理器设置在所述印刷电路板上。
6.根据权利要求2所述的触摸显示装置，其中，所述至少一个处理器还被配置为：
在所述第一光源阵列导通并且所述第二光源阵列关断的状态下，从由所述相机捕获的所述导光板的上表面图像中识别参考可触摸区域，以及
当识别与所述导光板邻近的所述输入对象的坐标时：
在所述第一光源阵列和所述第二光源阵列导通的同时，通过从由所述相机捕获的所述导光板的邻近上表面图像中去除在所述导光板的所述上表面之外的区域来提取可触摸区域，并且
通过将所述可触摸区域与所述参考可触摸区域进行比较来检测所述输入对象的坐标。
7.根据权利要求1所述的触摸显示装置，
其中，所述导光板形成为矩形平板形状，并且包括第一表面、第二表面和四个侧表面，所述第二表面面对所述第一表面并且其上设置有所述显示面板，
其中，所述第一光源阵列设置为使得红外线入射在所述导光板的所述四个侧表面中的第一侧表面上，并且
其中，所述导光板形成为使得入射在所述第一侧表面上的红外线通过所述第一表面发射。
8.根据权利要求7所述的触摸显示装置，其中，所述第一光源阵列的所述多个红外光源沿所述导光板的所述第一侧表面设置成直线。
9.根据权利要求7所述的触摸显示装置，其中，所述导光板的所述四个侧表面之中的与所述第一侧表面垂直的第二侧表面和第三侧表面形成为使得从所述第一光源阵列入射到所述导光板中的红外线不发射到所述导光板的外部。
10.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述相机包括广角镜头和图像传感器，以拍摄从所述第一光源阵列发射并且通过所述导光板的所述上表面的整个区域发射的红外线。
11.根据权利要求10所述的触摸显示装置，其中，所述广角镜头的视角大于90度。
12.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述相机包括：
第一相机，设置在所述第一光源阵列的一侧上，并且被配置为拍摄所述导光板的所述上表面的整个区域；以及
第二相机，设置在所述第一光源阵列的与所述第一相机相对的另一侧上，并且被配置为拍摄所述导光板的所述上表面的整个区域。
13.根据权利要求12所述的触摸显示装置，
其中，所述第一相机和所述第二相机中的每一个包括广角镜头和图像传感器，并且
其中，所述广角镜头的视角大于90度。
14.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述至少一个处理器还被配置为：
在所述第一光源阵列导通的状态下，从由所述相机捕获的所述导光板的上表面图像识别参考可触摸区域，以及
当识别与所述导光板邻近的所述输入对象的坐标时：
在所述第一光源阵列导通的同时，通过从由所述相机捕获的所述导光板的邻近上表面图像中去除在所述导光板的所述上表面之外的区域来提取可触摸区域，并且
通过将所提取的可触摸区域与所述参考可触摸区域进行比较来识别所述输入对象的坐标。
15.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，所述多个红外光源包括多个红外发光二极管LED。
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